生物炭技術(shù)減污降碳耦合機制研究

鄭慶福，翁 悅，蔡天宇，王洪波，梁吉蘭

（內(nèi)蒙古民族大學(xué)，內(nèi)蒙古 通遼 028000）

1 生物炭技術(shù)概述

1.1 生物炭

生物炭（Biochar）是一種由生物質(zhì)（如木材、農(nóng)作物殘蓏、動植物廢棄物等）通過高溫裂解（熱解、氣化）等過程制得的炭化物[1]。生物炭呈炭黑色，多孔結(jié)構(gòu)[2]，表面積大[3]，具有質(zhì)地輕、化學(xué)穩(wěn)定性好[4]等特點。作為一種新型環(huán)保材料，擁有可再生、低排放、多功能等優(yōu)點[5]，廣泛應(yīng)用于土壤改良劑[6]、環(huán)境修復(fù)和能源開發(fā)等應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在減緩氣候變化方面，生物炭制備過程中，將生物質(zhì)中的碳轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的炭黑結(jié)構(gòu)，降低了CO2的釋放，有助于減緩氣候變化。同時，生物炭制品可以替代部分化石燃料，降低溫室氣體排放，是一種具有廣泛應(yīng)用前景的多功能材料，對環(huán)境保護(hù)、資源利用、農(nóng)林產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域的減污降碳具有重要價值。

1.2 生物炭技術(shù)在環(huán)保中的應(yīng)用

生物炭技術(shù)是將生物質(zhì)資源（如農(nóng)作物秸稈、林業(yè)廢棄物、動植物廢棄物等）通過熱解等過程轉(zhuǎn)化為生物炭的技術(shù)[7]，具有良好的環(huán)境應(yīng)用前景[8]。在減污降碳領(lǐng)域可鎖定較大量的碳，減少溫室氣體排放，減輕全球變暖效應(yīng)[9]；可將有機廢棄物資源化利用，減少生物質(zhì)廢棄物的堆積，降低火災(zāi)風(fēng)險和病蟲害發(fā)生概率[10]；可作為良好的吸附劑，吸附有害物質(zhì)以及重金屬，降低環(huán)境污染風(fēng)險[11]。同時因其具有較高的熱值，可用于生物質(zhì)能源領(lǐng)域，如生物質(zhì)發(fā)電、炭儲能材料[12。總之，生物炭技術(shù)有助于實現(xiàn)生物質(zhì)廢棄物資源化利用，推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，發(fā)揮生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的引領(lǐng)作用，促進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有利于節(jié)能減排[13]、改善環(huán)境質(zhì)量、推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[14]。……